Заполни пропуски
На шероховатой поверхности лежит брусок массой \(m=1,6\) кг. Коэффициент трения поверхности равен \(0,2\) . К бруску под углом \(30 \degree\) к горизонту прикладывается сила \(F\) . Построй график зависимости силы трения, действующей на брусок, от приложенной силы \(F\) . Объясни решение, указав явления и закономерности, которые ты при этом использовал(-а).
Решение:
На брусок действуют сила \(F\) , сила тяжести, сила реакции опоры, [сила трения|сила упругости|вес].
До тех пор, пока тело покоится, на него будет действовать сила трения покоя, которую можно определить исходя из проекции [ \(1\) | \(2\) | \(3\) ] закона Ньютона на горизонтальную ось:
\(F\_{тр}=F \cos\) [ ] \(\degree\) .
После того, как сила трения станет больше, чем \(\mu N\) , тело придёт в движение и на него будет действовать сила трения [скольжения|покоя|качения].
Запишем проекции \(2\) -го закона Ньютона на вертикальную и горизонтальную ось, когда тело начинает [равномерное|равноускоренное] движение:
\(F \sin 30 \degree +\) [ ] \(- mg = 0\) ;
[ ] \(\cos 30 \degree - \mu N = 0\) .
Из этой системы получим силу \(F\) , при которой тело начнёт [равномерное|равноускоренное] движение и сила трения [скольжения|покоя|качения] сменит силу трения [скольжения|покоя|качения]. Ответ округлим до десятых.
\(F=\cfrac{ \mu mg}{ \cos 30 \degree + \mu \sin 30 \degree}=\) [ ] Н.
Для силы \(F\) большей [ ] Н силу трения скольжения можно посчитать из этого же уравнения:
\(F\_{тр}=\mu mg- \mu F \sin30 \degree\) .
Заметим, что сила трения становится равна нулю при \(F=\) [ ] Н. На основе наших рассуждений построим график.
\(F\_{тр}\) , \(F\) , \(3,3\) , \(32\)